1、前言
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向用户的指令,并通过数字式或模拟式输入输出控制各种类型的机械的生产过程。可编程控制器及其有关外部设备,都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。早期的plc以数字量的顺序控制为主,提供了简单的慢速的通信功能(只支持rs232、rs485、多采用modbus协议),现在的plc不仅具有逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作,而且还具有a/d、d/a转换,数值计算和数据处理等功能。它既可以对开关量进行控制,也可以对模拟量进行控制,随着plc功能不断扩充,它还有通讯联网功能,举例c200hx/hg/he的omronplc的cpu内的rs-232c端口和外设端口支持通信功能就有与编程设备(如编程器,lss,或sss(中文版))进行通信、与个人计算机和其它外设进行上位机链接通信、与个人计算机和其它外设进行rs-232c、与其它pc进行1:1、再有是与装有nt链接接口的可编程终端(pt)进行nt链接通信(1:1、1:n),本课题就是基于omronplc的链接通信(有通信协议),用vc++开发的上位机与plc间的通信。
2、omronplc的通信协议
目前,随着plc的快速发展,越来越多的plc生产厂商开发了它与计算机的通信功能(主要是利用计算机串口进行通信),本文是以c200heplc为例,作详细阐述,本文的通信协议采用的是上位机链接通信。上位机链接通信通过在上位机与plc之间交换命令和应答实现的。在一次交换中传输的命令和应答数据称为一帧,一个帧最多可包含131个数据字符。
命令帧格式
从上位机发送一个命令时,按下示的格式排列命令数据
@符号必须置于每个命令的开头,节点号是用来辨识每一台plc的节点,在本文中,它设置plc的dm6558单元中,识别码设置两字符的命令代码,设置通信是读写plc的哪个寄存器单元,例读写ir/sr区时它的识别码设置分别为rr和wr,读写dm区分别为rd和wd。正文设置命令参数,包括所要读写plc寄存器单元的起始地址和字数。fcs是设置两字符的帧检查顺序码,是一个转换成2个ascii字符的8位数据,这8位数据为从帧开始到正文结束(即fcs之前)所有数据执行“异或”操作的结果。终止符设置“*”和回车(ch r$(13))两字符,表示命令结束。命令帧可以有最多131个字符长。一个等于或大于132字符的命令必须分成若干帧。命令分段,使用回车定界符(ch r$(13))。
应答帧格式
识别码和正文取决于接收到的上位机联结命令,结束码表示命令完成的状态(即是否有错误发生),当应答超过132字符,它必须分成若干帧。结束码是应答帧中表示plc应答的信息。例结束代码为00表示正常结束,13表示fcs错误,14表示格式错误,15表示入口码数据错误,18表示帧长度错误,a3表示传输数据时因fcs错误引起终止,a8表示传输数据时因帧长度错误引起终止。
本文的上位机命令帧包括读写plc单元中的数据的命令。读命令帧为:@01rr0100000141*+ch r$(13),意思是上位机读取节点为1的plc中的ir0100单元中的内容。写命令帧为:@01wr0100000171*+ch r$(13),意思是写一个数到节点为1的plc的ir0100单元中。
3、系统结构图
下图是计算机与plc通信的组成系统图
上位计算机与多个plc进行通信,必须连接一个rs232/422电平转换器,rs422采用平衡发送接收方式,它具有传输距离长、抗干扰能力强和多点通信能力,最多可以接32台plc,如图1所示,每一台plc都必须挂一个com06单元进行rs422方式连接,所有的plc与计算机间的通讯采用的是plc上位机链接通信协议。
3.1硬件设置
rs232/422转换器的设置开关拨到422方式,omronplc上的com06通信板单元同样设置为422方式和四线制。
3.2参数设置
上下位机的通信波特率设置为9600,数据格式设置为e,7,2。
3.3节点设置
在plc的dc6558单元中设置节点号00(初始值)~31(号机)。
4、用visualc++6.0编写串行通信程序
本文的上位机链接通信程序是用visualc++6.0编写的,主要是利用vc++中的一个通信控件来实现的。
首先利用mfcappwizard(exe)建立一个基于对话框,支持activex控件,命名为transcomn的应用程序。然后在对话框中加入一些控件,其中那个电话形状的控件必须是在系统中注册过的microsoftcommunicationscontrol,由它进行通讯时首先得设置它的一些属性如下。
属性设定值说明
commport1通讯协议为plc上位机链接
通信,利用微机的串口1
inputmode0接收数据类型为文本形式
rthreshold1每接收一个字符就产生一个事件
settings9600,e,7,2参数依次为波特率、
奇偶检验数据位数、停止位数
5、程序编写
在程序中需添加的代码如下:
//transcommdlg.cpp:implementationfile
boolctranscommdlg::oninitdialog()
{
最后要在classwizard中添加变量和响应函数如下。
控制名称控制id对应变量或函数
通讯地址文本框id-addressm_address
dm区文本框id-dmm_dmbox
lr区文本框id-lrm_lrbox
hr区文本框id-hrm_hrbox
ir区文本框id-irm_irbox
应答帧文本框id-responsem_response
通讯控件id-mscommm-comm.
发送命令按钮id-sendonsend()
//todo:addextrainitializationhere
//打开通信端口1
m_comm..setcommport&n